半色调信息隐藏与防伪技术(第2版)
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1.2.2 图像的种类

1.按空间连续性划分

图像信息的丰富性,使得不同的分类标准有不同的图像种类,按点空间位置和灰度的大小变化方式,即空间连续性,图像可分为连续图像和离散图像两类。

(1)连续图像。所谓连续图像,是指具有连续变化的空间位置和灰度值的图像。连续图像一般为光强度(或亮度)对空间坐标的函数。在用计算机对其进行处理之前,必须用图像传感器将光信号转换成表示亮度的电信号,再通过模/数转换器将其量化成离散信号以便于计算机进行各种处理。从位置上看,图像中的所有元素都在一个平面内,像元在二维方向上连续分布;从原稿某一点位置的亮度来看,其取值也是连续分布的,即像元的亮度是像元位置的函数。

(2)离散图像。离散图像在空间位置上被分割成一个个的点,在灰度值的大小上也分为不同级数的图像。离散图像以一定网格为周期,把XY坐标轴划分为棋盘式的网格,仅取离散的各交点位置上的灰度值,用这种方式构成的图像称为离散图像,也称为采样图像。数字图像、印刷图像、计算机图像、扫描图像等都是离散图像。

2.按记录和表达方式及信号特征划分

按记录和表达方式及信号特征,图像可分为模拟图像和数字图像。

(1)模拟图像。在图像处理过程中,通过某种物理量(如光、电等)的强弱变化来记录图像亮度信息的图像,称为模拟图像,其物理量的变化是连续的。

(2)数字图像。数字图像又称为数码图像或数位图像。数字图像由数组或矩阵表示,其光照位置和强度都是离散的,是用一个数字阵列来表达客观物体的图像,是一个离散采样点的集合,每个点具有其各自的属性。数字图像是把连续的模拟图像离散化处理成规则网格,并用计算机以数字的方式记录图像上各网格点的亮度信息的图像。

模拟图像经过数字化过程可以转化为数字图像,模拟图像和数字图像之间的转化过程如图1-10所示。

图1-10 模拟图像和数字图像之间的转化过程

3.按微观构成划分

按微观构成,图像可分为连续调图像和网目调图像。

(1)连续调图像。连续调通常指在一幅图像上,由淡到浓或由浅到深的色调变化是以单位面积成像物质颗粒密度构成来表现的。例如,照相分色底片的连续调,是在单位面积内由金属银颗粒密度构成来表现的;各种彩色画稿的连续调,是在单位面积内由各种颜料颗粒密度构成来表现的,若单位面积内颜料颗粒多,则为深色调;否则为浅色调。连续调图像的深浅变化是无级的。

(2)网目调图像。网目调通常指在经过特殊加工的印刷品上,由淡到浓或由浅到深的色调变化是以网点面积大小构成来表现的。在印刷品画面上,色彩的深浅和浓淡均是由网点来表示的。在观察印刷品画面时,网点面积大,颜色就深,称为深调;网点面积小,颜色就浅,则称为高调。

由于网点在空间上是有一定距离的,呈离散型分布,并且由于加网线数总有一定的限制,在图像的层次变化上不能像连续调图像一样实现无级变化,故称网目调图像为半色调图像。加网的阳片胶片、阴片胶片、印刷图像等都是半色调图像。

4.按计算机图形类型划分

按计算机图形类型,图像可分为矢量图形和位图图像。

(1)矢量图形。矢量图像是由称为矢量的数学对象所定义的直线和曲线组成的。矢量根据图形的几何特性来对其进行描述,矢量图形与分辨率无关。

(2)位图图像。位图图像也称为栅格图像,是用小方形网格(位图或栅格),即用人所共知的像素来代表图像,每个像素都被分配了一个特定的位置和颜色值。位图图像与分辨率有关,换句话说,它包含固定数量的像素,代表像素数据。